Как делается расчет фундамента для дома?

Методика расчета основания фундамента или плиты дома имеет определенную последовательность.

Сначала определяется тип конструкции, затем — параметры основания и объем, затраченных на него материалов, пропорции материалов, количество цемента, песка, и щебня для фундамента. Для проведения расчетов мы подготовили специальный калькулятор. Но перед его использованием советуем ознакомится с методиками и нюансами расчетов фундамента разных типов.

Читайте также: выбор и технология строительства фундамента для бани.

Определение типа фундамента для дома

Чтобы правильно выполнить расчет фундамента, нужно учесть такие параметры:

• тип почвы;
• глубину залегания подземных вод;
• толщину промерзания грунта;
• вес в зависимости от того, сколько было использовано материалов (газобетона, дерева, железобетонных конструкций).

Для определения несущей способности почвы, нужно знать ее тип, степень плотности и увлажненности.

Читайте также: какой фундамент подойдет лучше для строительства дома из керамзитобетонных блоков?

к оглавлению ↑

Методы

В домашних условиях надо выявить показатели несущей способности грунта при помощи колышка.

Если он входит в грунт только при помощи лома, перед застройщиком почва с высоким показателем несущей способности, если почва снимается легко без инструмента вручную, перед застройщиком – рыхлый массив с низкими показателями несущей способности.

Чтобы определить влажность почвы, достаточно растереть ее комок в руке. Если соотношение влаги к сухим компонентам высокое, то она скатается, если низкое, то она рассыплется.

Если объема влаги в грунтовом массиве слишком много, то зимой на фундамент будут воздействовать силы пучения.

Пластичность грунта определяется на глаз: если его комки остаются на лопате, значит он пластичный. Показатели его несущей способности низкие, и он склонен к усадке.

Читайте также: стоит ли заливать фундамент зимой?

Чтобы осуществить сбор нагрузок на фундамент, нужно посчитать, сколько весит дом, то есть суммировать массу всех использованных материалов.

Для этого необходимо учесть такие параметры:

1. Общий вес, а также объем конструкции (масса материалов).
2. Нагрузку от эксплуатации (количество жильцов, мебель).
3. Атмосферные нагрузки (осадки, ветер).

к оглавлению ↑

Расчет на опрокидывание и продавливание фундамента

При обустройстве ленточного фундамента в обязательном порядке необходимо провести расчет на опрокидывание. Угроза его появления существует при возведении малогабаритного, легкого дома. Опрокидывание также возможно при обустройстве фундамента мелкого заложения.

Чтобы рассчитать нагрузку на фундамент со стороны стихии на опрокидывание, необходимо использовать формулу: Mu≤(ус/уn)Мz, в которой:

• Mu – опрокидывание сил по отношению к оси опрокидывания основания мелкого заложения, который проходит по крайним точкам опирания;
• Mz – момент сдерживающих сил относительно указанной оси;
• Yc – коэффициент условий работы (для скальных грунтов – 0.9, для нескальных грунтов – 0.8);
• Yn – коэффициент надежности (1.1 – на стадии эксплуатации, 1.0 – на стадии строительства).

Расчет на продавливание используется для выявления безопасности монолитной конструкции. Он выполняется при наличии сосредоточенной силы (колоны, сваи и т.д.).

Если продавливание слишком высокое, это может привести к разрушению материалов плоть до арматурного пояса. В этом случае необходимо компенсировать продавливание наращиванием толщины монолитного перекрытия.

Продавливание рассчитывается по формуле: F≤αRbtumho, в которой:

• F – указывает на продавливание;
• Α – коэффициент, исчисляемый для разных типов бетона: тяжелого – 1, мелкозернистого – 0.85, легкого – 0.8;
• Um – среднеарифметическое значение периметров оснований пирамиды, которая возникает, когда на плиту действует продавливание в пределах рабочей высоты сечения.

Продавливание исчисляется, при наличии опирания монолитной конструкции на колону, стойку, сваю, при обустройстве плитного и опорно-столбчатого фундамента.

На продавливание нужно проверять только плитные конструкции. Ростверки в свайных фундаментах проверять на продавливание не нужно.

к оглавлению ↑

Расчет ленточного фундамента

Ленточный фундамент используется при возведении построек с большой массой стен и бетонными перекрытиями. Он эффективен на пластичных грунтах с высокой угрозой проседания. Применяться ленточный фундамент может на участках с высоким залеганием грунтовых вод.

Выбрав ленточный фундамент в качестве основания, нужно рассчитать кубатуру фундамента, его пропорции, глубину и ширину. Это основные показатели несущей способности железобетонной ленты.

Для определения глубины заложения фундамента под тяжелые, двух этажные здания, нужно прибавить 30-60 см и толщину промерзания почвы зимой. Заборы и легкие дома из дерева или газобетона могут обойтись основанием с глубиной мелкого заложения, не более 50 см. Ширина ленты стандартная и, как правило, она составляет 40 см.

Читайте также: как выбрать и правильно обустроить фундамент для строительства деревянного дома?

Чтобы правильно сделать расчет фундамента ленточного типа, его пропорции, необходимо определить площадь его основания, которая будет указывать на параметры несущей способности. С этой целью используется формула: S > k (n)*F/k©*R, где:

• k (n) – коэффициент надежности площади;
• F – суммарная нагрузка на грунтовый массив. Сюда входит общая, эксплуатационная и атмосферная нагрузка;
• k© – коэффициент условий работы (для глины пластичной и сооружений жесткой конструкции равен 1, для крупного песка и не жестких конструкций равен 1.4);
• R – расчетное сопротивление грунта (показатели несущей способности, которые есть в таблице СНиПа).

Чтобы правильно рассчитать, сколько необходимо бетона для заливки ленточного основания, необходимо воспользоваться формулой V = 2ab x (c+d), в которой

• а – ширина ленты;
• b – высота;
• с – длина стены по внешней стороне фундамента;
• d – длина по внутренней плоскости.

Соотношение количества цемента, песка и воды для приготовления бетона для ленточного основания зависит от марки бетона. Например, чтобы получить нужный объем бетона марки М250, нужно смешать цемент М400 с песком и щебнем в пропорции 1:2.1:3.9.

Из десяти литров цемента должен получиться объем 43 литра бетона М250 для ленточного фундамента. Чем гуще пропорция бетона, чем выше показатели его несущей способности.

Читайте также: как сделать свайно-ленточный фундамент своими руками?

к оглавлению ↑

Расчет плитного фундамента

Перед тем, как рассчитать фундамент плитного типа, необходимо правильно определить толщину плиты и глубину ее заложения.

Это универсальный вариант основания, который эффективен на неустойчивых, сильно пучинистых грунтах.

Подходит для дома из газобетона и тяжелых материалов, так как обладает повышенной несущей возможностью.

Для легких одноэтажных зданий из газобетона подойдет плита минимальной толщины 100 мм. В загородном частном строительстве используется плита для заливки в 200-250 мм. Толщина 250 мм удобна для армирования и заливки бетона.

Плита может быть мелкого или глубокого заложения. Наибольшее распространение получила плита мелкого заложения на 40-50 см. Фундамент глубокого заложения применяется для обустройства подвалов под домом из газобетона. Плита, в таком случае, ложиться на почву ниже уровня ее промерзания.

Объем бетона под плитный фундамент дома из газобетона или другого материала рассчитывается по формуле: V = xcb, в которой:

• x ― длина одной стороны;
• c ― другой;
• b ― высота.

Для плитного основания лучше использовать бетон не ниже марки М300. Соотношение количества цемента с песком и щебнем должно составлять 1:1.9:3.7. При этом объем щебня с песком на 10 л цемента будет равен 32:17. А общий объем бетона из 10 л цемента получится 41 л.

к оглавлению ↑

Расчет свайного фундамента

Основой свайного фундамента являются столбчатые опоры. Чтобы определить их диаметр, необходимо выполнить расчет нагрузки на фундамент, то есть вес здания, как было упомянуто выше. Для дома из газобетона, бруса или каркаса оптимально подойдут сваи диаметром 108 мм.

Длина сваи определяется по глубине залегания твердых пород грунта. Если дом строится на глине или песке, достаточно 2.5 м длины.

Если под плодородным слоем почвы расположились рыхлые грунты, нужно сверлить скважину до достижения более плотной почвы. В случае неровности участка, к каждой длине сваи необходимо прибавить еще по 0.5 м.

Количество опор определяется весом дома из газобетона, кирпича или бруса. Чтобы определить, сколько их потребуется, можно воспользоваться упрощенной схемой определения расстояния между сваями, а затем просто поделить это число на длину стены:

• для деревянный домов – 3 м;
• для домов из газобетона – 2 м;
• для заборов – 3.5 м.

Свайные столбы соединяются между собой железобетонным ростверком. Рекомендуется применять ленты высотой 30 см и шириной – 40 см. Можно использовать готовые столбы или залить их самостоятельно.

Чтобы посчитать объем расхода раствора, необходимо воспользоваться формулой: V = (3,14 × d2 / 4) х h, в которой:

• h ― высота опоры;
• d ― её диаметр.

Для заливки столбчатого основания для стен из газобетона или других материалов используется бетон марки М 300 и М400. Согласно строительным нормам соотношение пропорции цемента с песком и щебнем для М 400 будет равным 1:1.2:2.7.

При этом соотношение пропорции щебня с песком на 10 л цемента в объемном составе будет отвечать 24:11 л. Полученное количество раствора на 10 л цемента составляет объем 31л.